DE1167725B

DE1167725B - Aluminum oxide-containing abrasive grains for the production of grinding wheels and the like. like

Info

Publication number: DE1167725B
Application number: DEW32432A
Authority: DE
Inventors: Charles V Rue; Dr Eugene A Fisher; Frederick E Heischman
Original assignee: Wakefield Corp
Current assignee: Wakefield Corp
Priority date: 1961-06-19
Filing date: 1962-06-15
Publication date: 1964-04-09

Description

Aluminiumoxydhaltige Schleifkörner zur Herstellung von Schleifscheiben u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf Schleifkörper, insbesondere auf Schleifpellets und daraus hergestellte Gegenstände. Die zu diesem Zweck verwendeten Schleifpellets enthalten dabei feine kristalline Aluminiumoxydteilchen, die fest haftend miteinander verbunden sind. Des weiteren ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Schleifpellets und diese Schleifpellets enthaltender Gegenstände gerichtet.Abrasive grains containing aluminum oxide for the production of grinding wheels and the like The invention relates to abrasive articles, and more particularly to abrasive pellets and articles made therefrom. The grinding pellets used for this purpose contain fine crystalline aluminum oxide particles that adhere firmly to one another are connected. The invention also relates to a method of manufacture of such abrasive pellets and articles containing these abrasive pellets.

Die erfindungsgemäßen Schleifkörner oder Pellets eignen sich für die Herstellung von Schleifkörpern, insbesondere von Hochleistungsschleifscheiben, wie sie für Ausputzarbeiten, beispielsweise zum Abkanten von Eisengußstücken od. dgl. verwendet werden. Bei der Herstellung derartiger Abkant- oder Putz-Schleifräder fanden bisher die verschiedensten Arten von Schleifkörnern, beispielsweise auch Siliziumkarbid und geschmolzenes Aluminiumoxyd Verwendung. Bei den bisher erhältlichen Aluminiumoxyd enthaltenden Schleifkörnern machte es sich jedoch nachteilig bemerkbar, daß sie keine optimalen einheitlichen Eigenschaften besaßen, daß sie zu wenig widerstandsfähig und hart waren und daß auch ihre Mikrostruktur nicht geeignet war, die bestmögliche Schleifwirkung zu erzielen. Außerdem ist es schwierig, die physikalischen Eigenschaften bei den bisher bekannten Aluminiumoxyd-Schleifkörnern derart zu modifizieren, daß für jeden einzelnen spezifischen Schleifvorgang jeweils optimale Bedingungen gegeben sind. Die bisher erhältlichen, auf der Basis von Aluminiumoxyd hergestellten Schleifkörner wurden bisher meist in der Weise hergestellt, daß Bauxit oder synthetisches Aluminiumoxyd geschmolzen und die derart erhaltene Masse oder der Block kleingebrochen und gesiebt wurde, um so die gewünschten Schleifpartikelgrößen zu erhalten. Ein derartiger, nach dem Schmelzen vorgenommener Zerkleinerungsvorgang der Masse oder des Blockes ist jedoch insofern nachteilig, als durch die hierbei anfallende große Menge von nicht mehr verwendbarem Abrieb zu viel Abfall erhalten wird. Bei derartigen Zerkleinerungs- oder Grobmahlverfahren werden außerdem Schleifkörner vollkommen unregelmäßiger Splitterform gebildet, deren physikalische Eigenschaften verhältnismäßig wenig gut sind und in denen innere Spannungen vorliegen, die dann das Auftreten von Sprüngen und Rissen bedingen, durch die wiederum die physikalischen Eigenschaften und die nutzbringende Verwendbarkeit dieser Körner als Schleifpartikeln stark beeinträchtigt werden.The abrasive grains or pellets of the invention are suitable for Manufacture of grinding tools, especially high-performance grinding wheels, such as they od for plastering, for example for folding iron castings. Like. be used. In the manufacture of such folding or cleaning grinding wheels found so far all kinds of abrasive grains, for example, too Silicon carbide and fused alumina use. With the previously available Abrasive grains containing aluminum oxide, however, had a disadvantageous effect that they did not have optimal uniform properties, that they were not sufficiently resistant and were hard and that their microstructure was also unsuitable, the best possible To achieve grinding effect. Also, it is difficult to get the physical properties to modify the previously known aluminum oxide abrasive grains in such a way that optimal conditions are given for each individual specific grinding process are. The previously available abrasive grains made on the basis of aluminum oxide have so far mostly been produced in such a way that bauxite or synthetic aluminum oxide melted and the mass thus obtained or the block crushed and sieved so as to obtain the desired abrasive particle sizes. One of those Crushing process of the mass or block carried out after melting however, is disadvantageous in that the resulting large amount of too much waste is obtained from unusable abrasion. With such size reduction or coarse grinding processes are also abrasive grains of completely irregular splinter shape formed whose physical properties are relatively poor and in where there are internal tensions, which then lead to the appearance of cracks and cracks condition, through which in turn the physical properties and the beneficial The usefulness of these grains as abrasive particles is severely impaired.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe ; zugrunde, ein verbessertes Aluminiumoxyd-Schleifpellet vorherbestimmter Größe und Form zu schaffen, bei dem eine kontinuierliche glasartige Bindungsphase und eine diskontinuierliche Aluminiumoxydphase vorliegt und in der letzteren Phase Aluminiumoxydkristalle ausnehmend feiner Größe enthalten sind, die eine überaus große Härte besitzen und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften aufweisen.The invention is essentially the task; based on an improved Alumina grinding pellet of predetermined size and shape in which a continuous vitreous bond phase and a discontinuous alumina phase is present and in the latter phase aluminum oxide crystals of exceptionally fine size which are extremely hard and have excellent physical properties Have properties.

Nach der Erfindung ist ein Schleifpellet von regelmäßiger geometrischer Form vorgesehen, das sich zur Herstellung von Schleifkörpern, z. B: Schleifscheiben, eignet. Derartige erfindungsgemäße Pellets enthalten dabei zwischen 50 und 950/e kristallines Aluminiumoxyd mit einer durchschnittlichen Kristallgröße von weniger als 5 w, und zwischen 50 und 5 % eines Glasbindemittels; die Dichte dieses Pellets beträgt dabei mindestens 2,75 g/em3, und seine Struktur ist im wesentlichen frei von Sprüngen und Rissen, und es besteht aus einer diskontinuierlichen Aluminiumoxydphase, die durch eine kontinuierliche glasartige Phase fest haftend gebunden ist.According to the invention, an abrasive pellet of regular geometric shape is provided, which is used for the production of grinding tools, for. B: grinding wheels, suitable. Such pellets according to the invention contain between 50 and 950 / e crystalline aluminum oxide with an average crystal size of less than 5 w, and between 50 and 5% of a glass binder; the density of this pellet is at least 2.75 g / cm 3, and its structure is essentially free of cracks and cracks, and it consists of a discontinuous aluminum oxide phase which is firmly bonded by a continuous glass-like phase.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll ein Verfahren zur Herstellung von Schleifpellets geschaffen werden, die sich zur Herstellung von Schleifkörpern, beispielsweise Schleifscheiben, eignen. Bei diesem Verfahren wird feinverteiltes pulverförmiges Aluminiumoxyd mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von weniger als 5 [, mit einem Glasbindemittel im Verhältnis von etwa 50 bis 95 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd zu entsprechend etwa 50 bis 5 Gewichtsprozent Bindemittel gemischt, das Aluminiumoxyd und das Bindemittel in Gegenwart von Wasser miteinander verrührt und auf diese Weise eine im wesentlichen gleichmäßig gemischte plastisch verformbare Masse erhalten. Diese Masse wird anschließend unter Einhaltung einer bestimmten Größe und Form zu einem Pellet von regelmäßiger geometrischer Form verarbeitet, und das so erhaltene Pellet wird dann getrocknet und bei einer Temperatur zwischen 1400 und 1650e' C so lange gebrannt, bis ein festhaftend gebundenes, einheitliches Pellet mit einer Dichte von mindestens 2,75 g/cm,3 erhalten wird.A further feature of the invention is to provide a method of manufacturing created by grinding pellets, which are used for the production of grinding tools, for example grinding wheels, are suitable. This process is finely divided powdered aluminum oxide with an average particle size of less than 5 [, with a glass binder in the proportion of about 50 to 95 percent by weight Aluminum oxide corresponding to about 50 to 5 percent by weight binder mixed, the aluminum oxide and the binder in the presence of water with each other stirred and in this way a substantially evenly mixed plastic obtained deformable mass. This mass is then adhered to a processed into a pellet of regular geometric shape in a certain size and shape, and the pellet thus obtained is then dried and at a temperature between 1400 and 1650e 'C fired until a firmly bonded, uniform Pellet with a density of at least 2.75 g / cm, 3 is obtained.

Wie ersichtlich, werden bei einem derartigen Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxyd-Schleifpellets, bei dem Größe und Form der Pellets bereits vor dem Brennen festgelegt werden, die Nachteile des bisher bekannten Verfahrens ausgeschaltet, bei dem die aus Aluminiumoxyd bestehenden Schleifpartikel durch Zertrümmern verhältnismäßig großer Blöcke aus Schleifsubstanz erhalten werden.As can be seen, in such a method of manufacture of aluminum oxide grinding pellets, where the size and shape of the pellets are already available the firing, the disadvantages of the previously known method are eliminated, in which the abrasive particles consisting of aluminum oxide are proportionately due to being smashed large blocks of abrasive substance can be obtained.

Die Erfindung sei anschließend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der einzelnen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schleifpellets zur Anwendung gelangenden Verfahrensstufen, F i g. 2 und 3 perspektivische Ansichten typischer zylindrischer bzw. prismatischer Pellets, wie sie bei dem in F i g. 1 schematisch gezeigten Verfahren erhalten werden, F i g. 4 ein Schleifpellet, das vor dem Brennen einem Abstoßverfahren unterzogen wurde, F i g. 5 eine graphische Darstellung, aus der hervorgeht, wie sich die Dichte in Abhängigkeit von der Temperatur und der Zusammensetzung ändert, und ; F i g. 6 einen senkrechten Schnitt durch eine die erfindungsgemäßen Schleifpellets enthaltende Form, in der eine Schleifscheibe mit Harzbindung hergestellt werden kann.The invention will then be based on exemplary embodiments Referring to the drawings explained in more detail. It shows F i g. 1 a schematic Representation of the individual for the production of the grinding pellets according to the invention Applied process stages, F i g. 2 and 3 perspective views typical cylindrical or prismatic pellets, as they are in the case of the FIG. 1 processes shown schematically can be obtained, FIG. 4 a grinding pellet that subjected to a repelling process prior to firing, FIG. 5 a graphic Representation that shows how the density depends on the temperature and the composition changes, and; F i g. 6 is a vertical section through a the form containing the grinding pellets according to the invention, in which a grinding wheel can be made with resin bond.

Die Schleifkörner oder -pellets nach der Erfindung < besitzen eine Zusammensetzung von annähernd 50 bis etwa 95 0io Aluminiumoxyd und etwa 5 bis 50% eines glasartigen Bindemittels oder Glas. Der in der Beschreibung und den Ansprüchen für die Schleifkörner verwendete Ausdruck »Pellet« ist im weitesten Sinne gemeint und dient zur Bezeichnung von vernältnismäßig kleinen regelmäßig geometrisch geformten Schleifkörnern in Form von Röhrchen, Zylindern, Prismen od. dgl.; wie im einzelnen aus der nachfol-;enden Beschreibung noch näher ersichtlich wird. Vorzugsweise setzen sie sich aus Anteilen von etwa 70 bis 90% Aluminiumoxyd und etwa 30 bis 10% glas zusammen. Zusätzlich hierzu kann auch noch ,in bis zur Höhe von etwa 1% gehender kleiner Aneil in Form der üblichen Verunreinigungen vorhanlen sein.The abrasive grains or pellets according to the invention <have a Composition of approximately 50 to approximately 95% aluminum oxide and approximately 5 to 50% a vitreous binder or glass. The one in the description and claims The term "pellet" used for the abrasive grains is intended in the broadest sense and is used to designate relatively small, regularly geometrically shaped Abrasive grains in the form of tubes, cylinders, prisms or the like; as in detail can be seen in more detail in the following description. Preferably put they are made up of proportions of about 70 to 90% aluminum oxide and about 30 to 10% glass together. In addition to this, it can also go up to a level of about 1% be present in the form of the usual impurities.

Wenn nicht anders angegeben, ist die Zusammenetzung der Schleifpellets in der Beschreibung und in ien Ansprüchen jeweils in Gewichtsprozent gegeben.Unless otherwise stated, the composition is the abrasive pellets given in percent by weight in the description and in ien claims.

Der in den Schleifpellets vorliegende Anteil an Aluniniumoxyd kann aus kalziniertenAluminiumhydraten )der auch aus Aluminiumoxydabfällen, beispielsweise ,erbrauchten Katalysatorträgern, erhalten werden. In [en Schleifpellets liegt das Aluminiumoxyd in kristaliner Form vor; die einzelnen Kristalle besitzen hierüi eine ausnehmend kleine Größe, d. h. weniger als [ und vorzugsweise sogar weniger als 2 #t. Die kritallinen Aluminiumoxydteilchen werden zur Bildung der Schleifpellets durch eine kontinuierliche glasartige Bindungsphase fest haftend zusammengehalten; diese kontinuierliche Phase besteht dabei aus einem Silikatglas, das nach dem Brennen im wesentlichen die folgende Zusammensetzung besitzt: Zusammensetzung des Bindemittels Oxyd Gewichtsprozent Aluminiumoxyd . . . . . . . . . . . . . . . 10 bis 25 Siliziumdioxyd . . . . . . . . . . . . . . . . 50 bis 70 Calciumoxyd . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 bis 15 Magnesiumoxyd . . . . . . . . . . . . . . . 10 bis 20 Geringfügige Verunreinigungen bis zu 3 Der in dem Glasbindemittel vorhandene Anteil an Magnesiumoxyd begrenzt das Wachstum der Aluminiumoxydkristalle während des späteren Brennens der vorgeformten und bereits kalibrierten Schleifpellets.The proportion of aluminum oxide present in the grinding pellets can be obtained from calcined aluminum hydrates or from aluminum oxide waste, for example used catalyst carriers. The aluminum oxide is in crystalline form in grinding pellets; the individual crystals are extremely small in size, ie less than [and preferably even less than 2%. The critical aluminum oxide particles are held firmly together by a continuous vitreous bonding phase to form the abrasive pellets; this continuous phase consists of a silicate glass, which after firing essentially has the following composition: Composition of the binder Oxide weight percent Aluminum oxide. . . . . . . . . . . . . . . 10 to 25 Silicon dioxide. . . . . . . . . . . . . . . . 50 to 70 Calcium oxide. . . . . . . . . . . . . . . . . 5 to 15 Magnesia. . . . . . . . . . . . . . . 10 to 20 Minor contamination up to 3 The proportion of magnesium oxide present in the glass binder limits the growth of the aluminum oxide crystals during the later firing of the preformed and already calibrated grinding pellets.

Zur Erzielung der in der obenstehenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung des Glasbindemittels können die verschiedensten Ausgangssubstanzen miteinander kombiniert und gemischt werden. So kann das Aluminiumoxyd beispielsweise in Form eines Oxyds, Hydrats, Tons, Mullits oder auch in Form einer anderen alkalifreien aluminiumhaltigen Substanz zugegeben werden. Die Kieselerde oder Kieselsäure kann als solche in Form von Ton, Talk, Wollastonit oder auch in Form eines anderen alkalifreien siliziumhaltigen Minerals beigemengt werden. Die Beigabe von Calciumoxyd kann in Form von Calciumcarbonat, Dolomit, Wollastonit oder anderer kalkhaltiger Minerale, und die von Magnesiumoxyd in Form von elektrisch geschmolzenem Magnesia, Periclas, Brucit, Talk oder Magnesiumcarbonat erfolgen.To achieve the composition given in the table above of the glass binder, a wide variety of starting substances can be combined with one another and be mixed. For example, the aluminum oxide can be in the form of an oxide, Hydrates, clays, mullits or in the form of another alkali-free aluminum-containing one Substance to be added. The silica or silica can be in the form as such of clay, talc, wollastonite or in the form of another alkali-free silicon-containing one Minerals are added. Calcium oxide can be added in the form of calcium carbonate, Dolomite, wollastonite or other calcareous minerals, and those of magnesium oxide in the form of electrically fused magnesia, periclas, brucite, talc or magnesium carbonate take place.

Das Verfahren zur Herstellung der Schleifpellets ist in F i g. 1 schematisch angedeutet. Hierbei werden jeweils entsprechende Mengen des feinzerkleinerten Aluminiumoxyds und der zur Bildung des Glasbindemittels erforderlichen Ausgangssubstanzen gemeinsam in eine Pulverisierungs- und Mischeinrichtung, beispielsweise eine Kugelmühle, eingegeben. Dieser Masse wird dann Wasser zugegeben, so daß eine Art Brei oder Schlicker entsteht. Durch die Anwesenheit des Wassers werden das Mahlen, Vermischen und Plastifizieren der verschiedenen Bestandteile erleichtert, und die Menge des zugegebenen Wassers kann jeweils unterschiedlich so gewählt werden, daß in jedem Fall die bestmögliche Wirkungsweise gewährleistet ist. Im allgemeinen kann die Menge des zugegebenen Wassers, bezogen auf das Trockengewicht der Charge, zwischen etwa 30 und 150°/o liegen.The process for making the abrasive pellets is shown in FIG. 1 schematically indicated. Corresponding amounts of the finely ground aluminum oxide are used in each case and the starting substances required to form the glass binder together entered into a pulverizing and mixing device, for example a ball mill. Water is then added to this mass, so that a kind of slurry or slurry is formed. Milling, mixing and plasticizing take place in the presence of water the various ingredients, and the amount of water added can be chosen differently so that in each case the best possible Effectiveness is guaranteed. In general, the amount of added water, based on the dry weight of the batch, between about 30 and 150%.

Diese Substanzen werden dann so lange gemahlen, bis ein im wesentlichen gleichmäßiges Gemisch entsteht und die Partikelgröße des Aluminiumoxyds bis auf weniger als 5 u, vorzugsweise bis auf weniger als 2,u heruntergebracht ist. Dieses Ergebnis kann in der üblichen Weise in einer normalen Kugelmühle innerhalb eines Zeitraumes von etwa 1.8 Stunden erzielt werden.These substances are then ground until an essentially uniform mixture and the particle size of the aluminum oxide up to less than 5 u, preferably down to less than 2 u. This Result can in the usual way in a normal ball mill within a Period of about 1.8 hours can be achieved.

Der auf diese Weise erhaltene, der Wirkung der Kugelmühle unterzogene Schlicker wird anschließend aus der Kugelmühle in eine Filterpresse gebracht, in der das überschüssige Wasser entfernt und somit eine plastisch verformbare Masse der gewünschten Konsistenz erhalten wird. Dann wird der Filterkuchen extrudiert oder durch ein anderes Verfahren in einzelne vorgeformte Pellets vorbestimmter Größe verformt. Diese Pellets werden anschließend zur Entfernung des restlichen Wassers getrocknet und schließlich bei hohen Temperaturen gebrannt. Das Vorformen und die vorhergehende Kalibrierung der Größe der einzelnen Schleifpellets kann zweckmäßigerweise z. B. durch Verwendung eines eine Entlüftung bewirkenden Extruders erfolgen, wobei die feuchte Filterkuchenmasse in Form langgestreckter Stäbe extrudiert und diese Stäbe dann in bestimmten Abständen zerteilt und somit Pellets der gewünschten Länge und Größe erhalten werden. Die in einem Etrusionsverfahren hergestellten Pellets besitzen eine im allgemeinen zylindrische oder prismatische Form und eine über ihre gesamte Länge gleichmäßige einheitliche Querschnittsfläche. Die Querschnittsfläche der Pellets kann dabei beispielsweise rund, quadratisch, hexagonal, dreieckig oder rohrförmig sein. Eine zylindrische oder prismatische Form der einzelnen Schleifpellets ist dabei insofern vorteilhafter, als in diesem Fall bei der späteren Herstellung von Schleifscheiben aus diesen Pellets bessere Bindungseigenschaften erzielt werden. Die Schleifpellets mit regelmäßiger geometrischer Ausbildung werden in einer Reihe von Größen gefertigt, die den üblichen Korngrößen der zur Herstellung von Schleifscheiben verwendeten Schleifkörner entsprechen, wobei die Wahl der zu verwendenden Korngröße jeweils unter Berücksichtigung der gewünschten Schleifeigenschaften getroffen wird. Die erhaltenen Pellets weisen in ihren kleineren Abmessungen im allgemeinen eine Größe zwischen 0,076 und 0,33 cm auf und können einen kleinen, bis zu 10 % betragenden Anteil an Abrieb enthalten.The one obtained in this way subjected to the action of the ball mill Slurry is then brought from the ball mill into a filter press, in which removes the excess water and thus a plastically deformable Mass of the desired consistency is obtained. Then the filter cake is extruded or by some other method into individual preformed pellets of predetermined size deformed. These pellets are then used to remove the remaining water dried and finally fired at high temperatures. The preforming and the prior calibration of the size of the individual grinding pellets can expediently z. B. be done by using an extruder effecting a vent, wherein the moist filter cake mass is extruded in the form of elongated rods and these Rods are then cut up at certain intervals and thus pellets of the desired length and size can be obtained. The pellets produced in an extrusion process have a generally cylindrical or prismatic shape and one above theirs entire length uniform uniform cross-sectional area. The cross-sectional area the pellets can, for example, be round, square, hexagonal, triangular or be tubular. A cylindrical or prismatic shape of the individual grinding pellets is more advantageous in this case than in this case during the later manufacture better binding properties can be achieved by grinding wheels from these pellets. The grinding pellets with regular geometrical training are in a row Manufactured from sizes that correspond to the usual grain sizes used in the manufacture of grinding wheels The abrasive grains used correspond to the choice of the grain size to be used is made taking into account the desired grinding properties. The pellets obtained generally have a smaller size Size between 0.076 and 0.33 cm and can be a small, up to 10% Contained in abrasion.

Die F i g. 2 zeigt ein typisches aus einem zylindrischen Stab bestehendes Schleifpellet, die F i g. 3 dagegen ein prismatisches Pellet mit quadratischer Querschnittsfläche. Selbstverständlich ist die Form der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Schleifpellets nur zu Erläuterungszwecken angegeben und stellt keinerlei Einschränkung in bezug auf andere rgelmäßige geometrische Formen dar, die ebenfalls unter Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse zur Fertigung von erfindungsgemäßen Schleifscheiben verwendet werden können.The F i g. Figure 2 shows a typical cylindrical rod Abrasive pellet, the F i g. 3, on the other hand, is a prismatic pellet with a square cross-sectional area. Of course, the shape of the one shown in FIGS. 2 and 3 shown grinding pellets given for illustrative purposes only and does not imply any limitation to represent other regular geometric shapes, which can also be achieved more satisfactorily Results can be used for the production of grinding wheels according to the invention can.

Wie die schematische Darstellung der F i g. 1 weiter zeigt, werden die Pellets nach dem Extrudieren und Kalibrieren einem Trockenverfahren unterzogen, in dessen Verlauf den Pellets im wesentlichen die gesamte Restfeuchtigkeit entzogen wird, so daß auf diese Weise im wesentlichen trockene und verhältnismäßig harte Schleifpellets erhalten werden. Anschließend können die derart getrockneten Pellets unmittelbar in einen Ofen eingebracht werden, wo sie durch Glasfluß und eine entsprechende Bindewirkung zu einer dichten, harten und außerordentlich widerstandsfähigen Masse werden, oder sie können vorher noch in eine Trommel od. dgl. gebracht werden, damit sich die Ecken der getrockneten Pellets derart abstoßen, daß sich leicht abgerundete Kanten bilden und so ein Schleifpellet 14 mit der in F i g. 4 gezeigten typischen Form erhalten wird. Diese Arbeitsstufe ist in dem in F i g. 1 wiedergegebenen Fließschema als strichlierte Abzweigung enthalten.As the schematic representation of FIG. 1 further shows subjected the pellets to a dry process after extrusion and calibration, in the course of this, essentially all of the residual moisture is withdrawn from the pellets so that in this way it is essentially dry and relatively hard Grinding pellets are obtained. The pellets dried in this way can then immediately placed in an oven, where they flow through glass and a corresponding Binding effect to form a dense, hard and extremely resistant mass be, or they can before od in a drum. Like. Be brought so the corners of the dried pellets repel in such a way that they are slightly rounded Form edges and so a grinding pellet 14 with the in F i g. 4 typical shown Shape is obtained. This work stage is in the in F i g. 1 reproduced flow sheet included as a dashed junction.

Die Schleifpellets werden also mit oder ohne Zwischenschaltung des Abstoßprozesses in den Ofen eingebracht und dort bei einer Temperatur zwischen etwa 1400 und etwa 1650° C gebrannt, was Segerkegelnummern zwischen etwa 15 und 30 entspricht. Die jeweilige Zeitdauer, während der die Pellets gebrannt werden, und auch die jeweils zur Anwendung gelangende Brenntemperatur richten sich in jedem Fall nach der spezifischen Zusammensetzung des Glasbindemittels und dem relativen Anteil an darin enthaltenem Bindemittel und Aluminiumoxydkristallen.The grinding pellets are therefore made with or without the interposition of the Repulsion process introduced into the furnace and there at a temperature between about Fired 1400 and 1650 ° C, which corresponds to sailing cone numbers between about 15 and 30. The length of time that the pellets are burned, and also the length of time The firing temperature used depends in each case on the specific one Composition of the glass binder and the relative proportion of it Binders and alumina crystals.

Im Anschluß hieran werden die so erhaltenen gebrannten Schleifpellets beispielsweise durch eine entsprechende Brech- oder Zerkleinerungsvorrichtung geführt, in der diejenigen Pellets, die etwa während des Brennvorganges aneinander haften blieben, wieder voneinander getrennt werden. Der Zerteilungsvorgang wird dabei derart gesteuert, daß keinerlei Wirkung auf die Größe der einzelnen Pellets ausgeübt wird oder diese in irgendeiner Weise beschädigt werden, sondern daß die einzelnen Pellets lediglich voneinander abgetrennt werden. Um auch wirklich eine vollkommene Trennung der einzelnen Pellets voneinander zu erreichen, erscheint es zweckmäßig, die aus der Trennvorrichtung kommenden Pellets zu sieben und noch etwa aneinanderhaftende Pellets nochmals in die Trennvorrichtung zurückzuführen, um sie einem zweiten Trennverfahren zu unterziehen. Die auf diese Weise erhaltenen gesiebten Pellets zeichnen sich durch ihre einheitliche und gleichmäßige Form 1. Größe sowie auch durch die äußerst kleine Part. - :der darin enthaltenen kristallinen Aluminiumoxydbmtaus.The fired grinding pellets obtained in this way are then used For example, guided through a corresponding crushing or shredding device, in which those pellets that stick to each other during the burning process stayed, to be separated from each other again. The dividing process becomes like this controlled so that no effect is exerted on the size of the individual pellets or these are damaged in any way, but that the individual pellets only be separated from each other. To really have a complete separation To achieve the individual pellets from each other, it seems appropriate to the out The pellets coming to the separating device to be sifted and still sticking to each other Pellets are returned to the separator for a second separation process to undergo. The screened pellets obtained in this way are characterized their uniform and uniform shape 1st size as well as their extremely small size Part. -: the crystalline aluminum oxide dew contained therein.

Das spezifische Gewicht oder die Dichte der s .erhaltenen gebrannten Schleifpellets liegt vorzugsweise zwischen mindestens etwa 2,75 und etwa 3,70 g/cm3, je nachdem wie hoch die Brenntemperatur liegt und wie groß der Anteil des darin enthaltenen Aluminiumoxyds ist. Die Beziehung zwischen Brenntemperatur und Zusammensetzung ist in F i g. 5 veranschaulicht. Wie aus der Darstellung der F i g. 5 hervorgeht, nimmt die Dichte der Pellets im gleichen Maße zu, in dem der Aluminiumoxydanteil erhöht wird. Wenn dann die Brenntemperatur außerdem noch während einer bestimmten Brennperiode von 30 Minuten gesteigert wird, so wird damit eine weitere Erhöhung der Dichte bis zur Erreichung einer maximalen Dichte erzielt. Im Anschluß daran beginnt die Dichte wieder abzunehmen, wie dies durch den konvexen Verlauf derjenigen Kurven angedeutet ist, welche einen Aluminiumoxydgehalt von 50, 60 oder 70% anzeigen. Die einen Aluminiumoxydgehalt von 80, 90 und 95% anzeigenden Kurven dagegen zeigen entsprechend der F i g. 5 eine asymptotische Annäherung an eine maximale Dichte. Unter Berücksichtigung der vorgenannten Beziehung zwischen Brenntemperatur und Aluminiumoxydanteil erscheint es am zweckmäßigsten, wenn bei einer bestimmten Zusammensetzung und Brenndauer die Temperatur derart geregelt wird, daß ein Schleifpartikel mit einem spezifischen Gewicht von mindestens 2,75 g/cm3 erhalten wird, das dann ausgezeichnete physikalische Eigenschaften und Schleifmerkmale aufweist.The specific gravity or density of the s. Obtained burned Abrasive pellets is preferably between at least about 2.75 and about 3.70 g / cm3, depending on how high the firing temperature is and how large the proportion of it is contained aluminum oxide is. The relationship between firing temperature and composition is in Fig. 5 illustrates. As can be seen from the illustration of FIG. 5 shows the density of the pellets increases to the same extent as the aluminum oxide content is increased. If then the firing temperature is also still during a certain If the burning period is increased by 30 minutes, this is a further increase the density is achieved until a maximum density is reached. Following that the density begins to decrease again, as indicated by the convex shape of those Curves are indicated which indicate an aluminum oxide content of 50, 60 or 70%. In contrast, the curves showing an aluminum oxide content of 80, 90 and 95% show according to FIG. 5 an asymptotic approximation to a maximum density. Taking into account the aforementioned relationship between the firing temperature and the aluminum oxide content it seems most expedient if with a certain composition and burning time the temperature is controlled so that an abrasive particle with a specific Weight of at least 2.75 g / cm3 is obtained, which is then excellent physical Has properties and grinding characteristics.

Nach Durchlaufen des Siebvorganges können die Schleifpartikel zur Fertigung von mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden und äußerst widerstandsfähigen Hochleistungsschleifscheiben verwendet werden; zu diesem Zweck werden die regelmäßig geometrisch geformten Schleifpellets oder deren Gemische unter Verwendung der gewünschten Korngröße oder Kornverteilung durch ein geeignetes wärmehärtbares Harz fest haftend miteinander verbunden. Die Herstellung der Schleifscheibe kann auf dem üblichen Kalt- und Warmpreßverfahrenswege oder vorzugsweise auch im Wege eines Durchdringungsverfahrens erfolgen, das gegenüber den anderen Verfahren den Vorteil aufweist, daß dabei zur Herstellung der Schleifscheibe keine extrem hohen Drücke erforderlich werden. Bei den Kalt- und Warmpreßverfahren dagegen müssen verhältnismäßig hohe Drücke vorliegen, und die Folge davon ist, daß die Schleifpartikeln außerordentlich starken Belastungen ausgesetzt sind, so daß die Gefahr besteht, daß sie hierdurch leicht in irgendeiner Weise beschädigt oder zerbrochen werden können.After passing through the sieving process, the grinding particles can be used Manufacture of high-speed rotating and extremely resistant High performance grinding wheels are used; for this purpose, the regular geometrically shaped grinding pellets or their mixtures under Use of the desired grain size or grain distribution through a suitable thermosetting material Resin firmly bonded together. The manufacture of the grinding wheel can by the usual cold and hot pressing process routes or, preferably, by way of a penetration procedure that is different from the other procedures Has the advantage that there is no extremely high value for the production of the grinding wheel Pressures will be required. In the cold and hot pressing process, however, must be proportionate high pressures exist, and the consequence of this is that the abrasive particles are extraordinary are exposed to heavy loads, so that there is a risk that they thereby easily damaged or broken in any way.

Schleifscheiben, bei deren Herstellung die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Schleifpellets zur Verwendung gelangen, enthalten zwischen etwa 40 und 64 Volumprozent Schleifpellets und zwischen etwa 36 und 60 Volumprozent eines entsprechenden Bindemittels mit unterschiedlichen Mengen an Bindeharzen, Füllstoffen, Weichmachern, Poren und anderen Zusatzstoffen, und gegebenenfalls kann auch noch ein Verstärkungsnetz in sie eingearbeitet sein. Als zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse geeignete Füllstoffe kommen z. B. pulverförmiger Kryolith, Metallsulfide und andere Substanzen in Frage, sofern sie inert sind oder die Schneid- bzw. Schleifwirkung der daraus hergestellten Schleifscheiben verbessern. Gegebenenfalls kann das Bindemittel auch Kalk enthalten und in solchen Fällen, in denen Furfurol zum Benetzen der Oberfläche der Schleifpellets verwendet wird, erscheint die Zugabe von Kalk sogar empfehlenswert.Grinding wheels, in the manufacture of which according to the invention Process obtained grinding pellets for use contain between about 40 and 64 percent by volume of abrasive pellets and between about 36 and 60 percent by volume a corresponding binding agent with different amounts of binding resins, fillers, Plasticizers, pores and other additives, and optionally can also a reinforcement mesh should be incorporated into them. Than to achieve more satisfactory Results suitable fillers come e.g. B. powdery cryolite, metal sulfides and other substances in question, provided they are inert or the cutting or grinding effect improve the grinding wheels made from them. Optionally, the binder can also contain lime and in those cases where furfural is used to wet the surface If the grinding pellets are used, the addition of lime even seems advisable.

Bei den Bindeharzen, die unter Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse zur Fertigung von Schleifscheiben mit Harzbindung eingesetzt werden können, kann es sich beispielsweise um sogenannte wärmehärtbare Harze handeln, die unter der Einwirkung von Wärme erhärten und so zu einer harten und festen Bindemasse werden. Harze dieser Art, wie Phenolaldehydharze, Kresolaldehydharze, Resorcinaldehydharze, Harastoffaldehydharze, Melaminformaldehydharze, Furfurylalkoholharze od. dgl., sowie deren Gemische, sind in Fachkreisen wohlbekannt. Hiervon stellt das Kondensationsprodukt von Phenol und Formaldehyd ein bevorzugt verwendetes Bindeharz dar. Um die Adhäsion zwischen Schleifpellets und Bindemittel zu verbessern, werden die Oberflächen der Schleifpellets vorzugsweise vorher noch mit einem Lösungsmittel für das dann zur Verwendung gelangende wärmehärtbare Harz, beispielsweise mit Furfurol benetzt.In the case of the binding resins, which achieved satisfactory results can be used for the production of grinding wheels with resin bond it is, for example, so-called thermosetting resins, which under the Hardening under the influence of heat and thus becoming a hard and firm binding material. Resins of this type, such as phenol aldehyde resins, cresol aldehyde resins, resorcinol aldehyde resins, Urea aldehyde resins, melamine formaldehyde resins, furfuryl alcohol resins or the like, as well as their mixtures are well known in the art. The condensation product is the product of this of phenol and formaldehyde is a preferred binder resin. Adhesion between grinding pellets and binder, the surfaces of the Grinding pellets preferably beforehand with a solvent for the then to Use coming thermosetting resin, for example wetted with furfural.

Des weiteren besteht auch die Möglichkeit, das wärmehärtbare Bindeharz durch Zugabe kleiner Mengen anderer Harzsubstanzen wie Epoxyharze, Vinylharze einschließlich Vinylchlorid, Vinylbutyläther (Vinylbutryl), Vinylmethyläther(Vinylformal), Vinylacetat u. a. zu modifizieren, und es kann außerdem unterschiedliche Anteile an Vernetzungshilfen wie Hexamethylentetramin oder Paraformaldehyd sowie entsprechende Lösungsmittel oder Weichmacher, wie Furfurol und Propylensulfit, enthalten. Gegebenenfalls können auch andere Weichmacher, z. B. Kresol, Furfurylalkohol od, dgl., Verwendung finden.Furthermore, there is also the possibility of using the thermosetting binder resin by adding small amounts of other resin substances such as epoxy resins, vinyl resins including Vinyl chloride, vinyl butyl ether (vinyl butryl), vinyl methyl ether (vinyl formal), vinyl acetate i.a. to modify, and there can also be different levels of crosslinking aids such as hexamethylenetetramine or paraformaldehyde and corresponding solvents or plasticizers such as furfural and propylene sulfite. If necessary, can also other plasticizers, e.g. B. cresol, furfuryl alcohol or the like. Find use.

Ein Beispiel für eine zur Herstellung von Schleifscheiben im vorgenannten Durchdringungsverfahren geeignete Form oder Matrize ist in F i g. 6 dargestellt. Die Form weist hierbei eine Grundplatte 16 und eine Vakuumplatte 18 auf, aus der die Luft durch das Absaugrohr 20 abgezogen wird. Eine mit Perforierungen versehene Deckplatte 22 ist unter Zwischenschaltung einer luftundurchlässigen Dichtung 24 fest auf der Grundplatte 16 angebracht. An einem kreisförmigen geteilten äußeren Formenteil 26 sind zwei vorspringende Lappen oder Ansätze 28 angebracht, die durch entsprechende Befestigungsmittel derart befestigt werden können, daß eine durchlaufende zylindrische Formenoberfiäche erhalten wird. Zwischen dem äußeren Formenteil und der Abdeckplatte ist eine entsprechende Vakuumdichtung vorgesehen.An example of a form or die suitable for producing grinding wheels in the aforementioned penetration process is shown in FIG. 6 shown. The mold here has a base plate 16 and a vacuum plate 18, from which the air is drawn off through the suction pipe 20 . A cover plate 22 provided with perforations is firmly attached to the base plate 16 with the interposition of an air-impermeable seal 24. Attached to a circular, divided outer mold part 26 are two projecting tabs or lugs 28 which can be fastened by suitable fastening means in such a way that a continuous cylindrical mold surface is obtained. A corresponding vacuum seal is provided between the outer mold part and the cover plate.

Die richtige Ausrichtung und Einstellung des äußeren Formenteiles 26 zur Abdeckplatte 22 erfolgt durch eine Reihe von an der Abdeckplatte befestigten und nach oben von ihr wegragenden Schultern 30. Eine Mittelbohrung 32 verläuft konzentrisch zum äußeren Formenteil und bildet die durch die Schleifscheibe hindurchgehende Achsöffnung. Der Kern kann jedoch auch durch ein geeignete Achswelle gebildet werden, die dann gleich an der Schleifscheibe mit angeformt wird, so daß sie mit dieser einen zusammenhängenden Teil bildet. Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführungsform ist die Kernöffnung noch mit einer aus einem faserigen Werkstoff bestehenden Hülse oder Buchse 34 abgedeckt, um auf diese Weise ein Festhaften der Bindesubstanz am Kern zu verhindern.Correct alignment and adjustment of the outer mold part 26 to the cover plate 22 is made by a number of fastened to the cover plate and shoulders 30 projecting upward from it. A central bore 32 is concentric to the outer mold part and forms the axis opening going through the grinding wheel. However, the core can also be formed by a suitable axle shaft, which then is formed right on the grinding wheel with so that it is contiguous with this one Part forms. In the case of the in FIG. 6, the core opening is still covered with a sleeve or socket 34 made of a fibrous material, in this way to prevent the binding substance from sticking to the core.

Am Grunde des ringförmigen Raumes zwischen dem Kern und dem äußeren Formenteil ist ein Abschlußring 36 vorgesehen, der zwar für Luft, nicht aber für die Bindeharze durchlässig ist. Diesel Abschlußring 36 ruht seinerseits auf einem aus einem verhältnismäßig groben Drahtgeflecht bestehenden Haltering 38, der wiederum auf der Abdeckplatte aufliegt, die mit einer Vielzahl von Saugöffnungen 40 durchbohrt ist.At the bottom of the annular space between the core and the outer mold part, an end ring 36 is provided which is permeable to air but not to the binding resins. Diesel closing ring 36 in turn rests on a retaining ring 38 consisting of a relatively coarse wire mesh, which in turn rests on the cover plate, which is pierced with a plurality of suction openings 40.

Bei der Herstellung einer Schleifscheibe wird die gewünschte Anzahl von Schleifpellets in die Ringkammer oberhalb des Abschlußringes eingebracht und einer Vibrations- oder Schüttelbewegung unterzogen, damit auf diese Weise eine verhältnismäßig dichte Schicht 42 aus Schleifkörpern erhalten wird. In Anschluß daran wird eine entsprechende Menge einer bereits vorher gemischten und angemachten Bindesubstanz 44 der gewünschten Zusammensetzung über die aus den Schleifpellets bestehende Schicht gegeben und anschließend über das Saugrohr ein Vakuum angelegt. Dadurch wird die Luft durch die Saugöffnungen aus der Kammer abgezogen, und als Folge davon wird die Bindeschicht durch die Schleifpelletschicht hindurch nach unten gesaugt, so daß das Bindemittel die zwischen den einzelnen Pellets noch bestehenden Leerstellen im wesentlichen ganz ausfüllt.When making a grinding wheel, the desired number introduced by grinding pellets into the annular chamber above the end ring and subjected to a vibrating or shaking movement, thus a relatively dense layer 42 of abrasive grits is obtained. This is followed by a corresponding amount of a previously mixed and prepared binding substance 44 of the desired composition over the layer consisting of the grinding pellets given and then applied a vacuum through the suction tube. This will make the Air is drawn from the chamber through the suction ports, and as a result, is the tie layer is sucked down through the abrasive pellet layer, so that the binder removes the gaps that still exist between the individual pellets essentially completely fills out.

Die Bindesubstanz 44 kann entweder bei Raumtemperatur oder auch bei einer etwas erhöhten Temperatur über die Schleifschicht gegeben werden; bei erhöhter Temperatur ist jedoch darauf zu achten, daß diese höhere Temperatur immer noch unterhalb desjenigen Punktes liegt, bei dem die Bindesubstanz rasch erhärtet. Des weiteren besteht auch die Möglichkeit, die Schleifpellets und die Matrize vorher zu erhitzen, so daß die Durchdringung mit dem Bindemittel rasch vor sich geht und auch der Härtevorgang schnell eingeleitet wird, so daß die Verdickung des Bindemittels kurz nach dem Zeitpunkt einsetzt, zu dem sämtliche zwischen den Schleifpellets befindlichen Leerstellen damit ausgefüllt sind. Ein aus Phenolformaldehydharz bestehendes Bindemittel kann beispielsweise auf eine Temperatur zwischen etwa 75 und etwa 82° C erhitzt werden, wobei in dem Bindemittel ein Hexamethylentetraminhärtemittel enthalten ist; das zur Herstellung der Schleifkörper bestimmte Gemisch kann auf eine Temperatur zwischen etwa 93 und etwa 177° C erhitzt werden, und erst bei Erreichen dieser Temperatur wird dann das erhitzte Bindemittel zugegeben. Bei Verwendung einer bereits vorgewärmten Form und eines vorerhitzten Bindemittels kann eine rasche Härtung des Bindemittels erreicht werden, so daß die teilweise gehärtete Schleifscheibe rasch wieder aus der Form herausgenommen und zum vollständigen Aushärten des Bindemittels einem weiteren bei erhöhter Temperatur durchgeführten Härtungsvorgang unterworfen werden kann.The binding substance 44 can either be at room temperature or at given a somewhat elevated temperature over the abrasive layer; at increased Temperature, however, care must be taken that this higher temperature is still below the point at which the binding substance hardens quickly. Further it is also possible to heat the grinding pellets and the die beforehand, so that the penetration with the binder takes place quickly and so does the hardening process is initiated quickly, so that the thickening of the Binder begins shortly after the point in time at which all are located between the grinding pellets Blanks are filled with it. A binder made from phenol-formaldehyde resin for example, can be heated to a temperature between about 75 and about 82 ° C wherein a hexamethylenetetramine hardener is contained in the binder; the mixture intended for the manufacture of the grinding wheel can be adjusted to a temperature between about 93 and about 177 ° C, and only when this temperature is reached the heated binder is then added. When using an already preheated Mold and a preheated binder can cause rapid hardening of the binder can be achieved so that the partially hardened grinding wheel quickly comes off again taken out of the mold and another one to completely harden the binder can be subjected to the hardening process carried out at elevated temperature.

Schleifscheiben mit Harzbindung, welche die vorkalibrierten und vorgeformten aus Aluminiumoxyd bestehenden Schleifpellets enthalten, die ihrerseits keinerlei Risse oder Sprünge aufweisen und Aluminiumoxyd in einer Kristallgröße von weniger als 5 #t, vorzugsweise sogar weniger als 2 [ enthalten, eignen sich vorzüglich zur Durchführung von Hochleistungsschleifvorgängen, beispielsweise zum Abkanten von Stahl od. 1g1. Mit den im vorbeschriebenen Durchdringungsverfahren hergestellten Schleifscheiben lassen sich wegen ihrer verhältnismäßig hohen Dichte, ihrer großen Widerstandsfähigkeit und des Fehlens von Poren besonders zufriedenstellende Ergebnisse erzielen.Resin bonded grinding wheels, which are pre-calibrated and preformed Contain grinding pellets made of aluminum oxide, which in turn do not contain any Have cracks or fissures and aluminum oxide with a crystal size of less than 5 #t, preferably even less than 2 [, are particularly suitable for Carrying out high-performance grinding processes, for example for edging Steel or 1g1. With those produced in the penetration process described above Grinding wheels can be because of their relatively high density, their large Resistance and the absence of pores give particularly satisfactory results achieve.

Für die Herstellung eines typischen Schleifpellets und die Fertigung einer daraus unter Anwendung des Durchdringungsverfahrens hergestellten Schleifscheibe sei zur näheren Erläuterung der Erfindung folgendes, den Erfindungsgedanken nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel angegeben. Beispiel Es wurde ein Schlefpellet hergestellt, das 78,7 Gewichtsprozent feines kristallines Aluminiumoxyd und 21,3 Gewichtsprozent eines Glasbindemittels enthielt. Die Oxydbestandteile des fertigen Glasbindemittels waren nach dem Brennen wie folgt: Oxyd Gewichtsprozent A1203 .................. 16;.8 Si02 ................... 58,3 CaO ................... 9,3 Mg0 ................... 15,6 Um die in der vorstehenden Tabelle beispielsweise genannten Oxydanteile in dem Glasbindemittel zu erzielen, wurde ein Gemisch aus 21,9 kg tremo-htischen Talks, 3,8 kg Calciumkarbonat, 1,6 kg Kieselerde und 18,2 kg Kaolin hergestellt, dem eine entsprechende Menge Aluminiumoxyd zugegeben wurde. Dieses Gemisch wurde in einer Kugelmühle mit 54,5 kg Wasser 18 Stunden lang vermischt und verrührt. Der so erhaltene Schlicker wurde dann gefiltert, so da.ß ein noch etwa 16°/a Wasser enthaltender Filterkuchen erhalten wurde. Dieser Filterkuchen wurde nun in einem Luftentzugsextruder derart extrudiert, daß eine Reihe zylindrischer Pellets mit einem Durchmesser von etwa 3,2 mm und einer Länge von etwa 3,2 bis 6,4 mm erhalten wurde. Sämtliche so erhalte= nen Schleifpellets wurden durch ein Sieb mit einer Siebweite von etwa 2,8 mm (2812 #t) gegeben. Anschließend wurden die extrudierten Pellets bei einer Temperatur von etwa 1490° C etwa 24 Stunden lang getrocknet, so daß der verbleibende Feuchtigkeitsgehalt nur noch weniger als 0,1,1/o betrug. Im Anschluß daran wurden die getrockneten extrudierten Schleifpellets 22 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 1.490° C gebrannt, was der Segerkegelnummer 18 entspricht. Dann wurden die gebrannten Pellets nochmals durch eine Art Walzenmühle hindurchgeführt, um etwa beim Brennen aneinander haften gebliebene Pellets wieder voneinander zu lösen..For the production of a typical grinding pellet and the production of a grinding wheel produced therefrom using the penetration method, the following exemplary embodiment, which does not limit the inventive concept, is given for a more detailed explanation of the invention. EXAMPLE An abrasive pellet was prepared containing 78.7 percent by weight of fine crystalline alumina and 21.3 percent by weight of a glass binder. The oxide components of the finished glass binder were as follows after firing: Oxide weight percent A1203 .................. 16; .8 Si02 ................... 58.3 CaO ................... 9.3 Mg0 ................... 15.6 In order to achieve the oxide proportions in the glass binder mentioned for example in the table above, a mixture of 21.9 kg tremo-htic talc, 3.8 kg calcium carbonate, 1.6 kg silica and 18.2 kg kaolin was prepared Amount of aluminum oxide was added. This mixture was mixed and stirred in a ball mill with 54.5 kg of water for 18 hours. The slip obtained in this way was then filtered, so that a filter cake still containing about 16% of water was obtained. This filter cake was then extruded in an air extraction extruder in such a way that a series of cylindrical pellets with a diameter of about 3.2 mm and a length of about 3.2 to 6.4 mm were obtained. All of the grinding pellets obtained in this way were passed through a sieve with a mesh size of about 2.8 mm (2812 #t). The extruded pellets were then dried at a temperature of about 1490 ° C. for about 24 hours, so that the remaining moisture content was only less than 0.1.1 / o. The dried, extruded abrasive pellets were then fired for 22 hours at a temperature of approximately 1,490 ° C., which corresponds to the number 18 sailing cone. The fired pellets were then passed through a kind of roller mill again in order to detach pellets that had stuck together during firing.

Die Härte der so erhaltenen Schleifpellets lag bei etwa 9 der Mohsschen Skala, und sie besaßen einen Bruchmodul von annähernd 3170 kg/cm2. Die mittlere Dichte der Schleifpellets lag bei etwa 33,33 g/cm3. Bei optischer flberprüfung der Oberflächen der Schleifpellets zeigte sich, daß in den einzelnen Pellets keinerlei Ansätze zur Bildteig von Sprüngen oder Rissen vorlagen.The hardness of the grinding pellets obtained in this way was about 9 Mohs' Scale, and they had a modulus of rupture of approximately 3170 kg / cm2. The middle The density of the grinding pellets was around 33.33 g / cm3. With a visual inspection of the Surfaces of the grinding pellets showed that in the individual pellets none Approaches to the formation of cracks or cracks were present.

Aus diesen Schleifpellets wurden dann unter Anwendung des oben bschriebenen Durchdringungsverfahrens zwei Schleifscheiben mit, einem Außendurchmesser von etwa 30,5 cm, einem Innendurchmesser von 5,1 cm und einer Dicke von 2,5 cm hergestellt. Diese Schleifscheiben enthielten 62 Volumprozent der vorbeschriebenen Schleifpellets, die durch ein Bindemittel folgender Zusammensetzung fest haftend miteinander verbunden waren: Bindemittel Bestandteil Volumprozent Pulverförmiges Phenolharz des Zu- standes A ..................... 43,3 Pulverförmiges Natriumsulfat ...... 13,5 Pulverförmiges Zinksulfid . .... .... 5,8 Pulverförmiger Kalk . . . . . . . . . . . . . . 7,0 Pulverförmiges Gemisch aus Poly- vinylchIorid und Polyvinyliden- chlorid ........................ 7,7 Furfurol......................... 19',1 Trichlorbenzol ................... 3,6 Die mit einer derartigen Harzbindung versehenen Schleifscheiben wurden etwa 15 Stunden lang bei einer Temperatur von annähernd 177° C gebrannt. Eine mit »A« bezeichnete Prüfscheibe enthielt zylk drische Schleifpellets mit einem Durchmesser vM 0,259 cm und einer Länge von 0,635 cm. Eine weitere, mit »B« gekennzeichnete Prüfscheibe wurde aus ähnlichen Schleifpellets hergestellt, deren Länge jedoch (1,317 cm betrug. Eine dritte, mit »C« bezeichnete Prüfscheibe dagegen wurde zu Vergleichszwekken aus den üblichen geschmolzenen Aluminoxydkörnchen mit einer Siebgröße von etwa 1,7, 1,4 und 1,2 mm hergestellt.These abrasive pellets were then made into two abrasive discs, each having an outside diameter of about 30.5 cm, an inside diameter of 5.1 cm and a thickness of 2.5 cm, using the interpenetration method described above. These grinding wheels contained 62 percent by volume of the grinding pellets described above, which were firmly bonded to one another by a binding agent of the following composition: binder Part by volume Powdered phenolic resin of the feed Stand A ..................... 43.3 Powdered sodium sulfate ...... 13.5 Powdered zinc sulfide. .... .... 5.8 Powdered lime. . . . . . . . . . . . . . 7.0 Powdered mixture of poly vinyl chloride and polyvinylidene chloride ........................ 7.7 Furfural ......................... 19 ', 1 Trichlorobenzene ................... 3.6 The resin bonded grinding wheels were baked at a temperature of approximately 177 ° C for about 15 hours. A test disc labeled "A" contained cylindrical grinding pellets with a diameter of 0.259 cm and a length of 0.635 cm. Another test disc, marked with "B", was made from similar grinding pellets, but its length was (1.317 cm. 1.4 and 1.2 mm.

Diese Schleifscheiben wurden dann: zu einem Probeschleifen an einem rostfreien Stahl eingesetzt, wobei die Arbeitsbedingungen bei einer Kontaktbelastung von 61,3 kg und einer Umdrehungsgschwindigkeit von 3660 Oberflächenmetern pro Minute lagen. Die in einer Prüfreihe ermittelten mittleren Prüfungsergebnisse sind in der Tabelle I angegeben. Tabelle I Schleif- Prüf- Scheiben- Stahlabschliff S/W/W Scheibe abnutzung cnm3/h kg/h A 403 36,9 0,0917 33,7 B 712 44,7 0,0629 28,1 C 1100 39,4 0,0355 14,3 Die beiden auf der rechten Seite der vorstehenden Tabelle befindlichen Spalten geben jeweils die Schleifwirkung der einzelnen Schleifscheiben an. Der Faktor S /W stellt denjenigen Quotienten dar, der erhalten wird, wenn die Menge des abgeschliffenen Stahls durch die Abnutzung der Schleifscheibe dividiert wird. Die letzte Spalte gibt eine zu Vergleichszwecken geeignete Gütenummer an, die in der Weise erhalten wird, daß die abgeschliffene Stahlmenge quadriert und durch die Abnutzung der Schleifscheibe dividiert wird. Wie aus dem Gütefaktor S2/W der nach dem Beispiel hergestellten; mit »A« und »B« bezeichneten Schleifscheiben hervorgeht, wird mit den erfindungsgemäßen Schleifpellets im Vergleich zur Abnutzungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe eine ausgezeichnete Schleifwirkung und ein ausnehmend wirksamer Abschliff erzielt. Der Gütefaktor der Prüfscheiben »A« und »B« liegt im wesentlichen zweimal so hoch wie derjenige der Prüfscheibe »C«: Typische Gütenummern (S2lW) lagen bei den bisher bekannten aus geschmolzenem Aluminiumoxyd bestehenden Schleifscheiben im allgemeinen zwischen 12,5 und 16,3, d. h. also wesentlich niedriger als bei der nach der vorzugsweisen der Erfindung hergestellten Schleifscheibe.These grinding wheels were then: used for a test grinding of a stainless steel, the working conditions being a contact load of 61.3 kg and a rotational speed of 3660 surface meters per minute. The mean test results determined in a test series are given in Table I. Table ll e I Grinding Test disc steel cut S / W / W Disc wear cnm3 / h kg / h A 403 36.9 0.0917 33.7 B 712 44.7 0.0629 28.1 C 1100 39.4 0.0355 14.3 The two columns on the right-hand side of the table above indicate the grinding effect of the individual grinding wheels. The S / W factor represents the quotient that is obtained when the amount of steel ground off is divided by the wear on the grinding wheel. The last column gives a quality number suitable for comparison purposes, which is obtained by squaring the amount of steel ground off and dividing it by the wear on the grinding wheel. As from the quality factor S2 / W produced according to the example; with grinding wheels marked "A" and "B" emerges, the grinding pellets according to the invention achieve an excellent grinding effect and an exceptionally effective grinding compared to the wear speed of the grinding wheel. The quality factor of test wheels "A" and "B" is essentially twice as high as that of test wheel "C": Typical quality numbers (S2lW) for the previously known grinding wheels made of molten aluminum oxide were generally between 12.5 and 16.3 , that is to say significantly lower than the grinding wheel produced according to the preferred embodiment of the invention.

Zu Prüfzwecken wurden außerdem noch weitere Schleifpellets und mit nD«, »E« und »F« bezeichnete Schleifscheiben in den:# .,im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren unter Verwendung der gleichen Bindemittelzusammensetzung und der gleichen Schleifpelletgröße wie bei der Prüfscheibe »A« hergestellt; lediglich der Anteil' an verwendetem Aluminiumoxyd lag bei diesen` weiteren Schleifscheiben etwas höher. Die Prüfscheiben »D« und »E« enthielten nämlich jeweils 88% Aluminiumoxyd, unterschieden sich jedoch wiederum in der Kristallgröße der in den Pellets enthaltenen Aluminiumoxydkristalie.Bei der Prüfscheibe »F« wurden Aluminiumoxydkristalle von 1 [, verwendet, die denjenigen der Prüfscheibe »E« entsprachen, jedoch lag der Anteil an Aluminiumoxyd in diesem Fall mit 85% etwas niedriger. Die hier erzielten Prüfergebnisse sind in der Tabelle II in der gleichen Form wie bei Tabelle I festgehalten. Tabelle 1I Schleifwirkung im Vergleich zur Kristallgröße des Aluminiumoxyds Bemerkung: Die Schleifscheiben »D« und »E« wurden mit einer Kontaktbelastung von 359 kg an einer 7,6 cm breiten Scheibe, die Scheibe »F« mit 323 kg Kontaktbelastung an einer 7,6 cm breiten Scheibe geprüft.For test purposes, further grinding pellets and grinding wheels designated with nD "," E "and" F "were produced in the: #., Method described in Example 1 using the same binder composition and the same grinding pellet size as for test wheel" A "; only the proportion 'of aluminum oxide used was slightly higher in these' other grinding wheels. The test discs "D" and "E" each contained 88% aluminum oxide, but again differed in the crystal size of the aluminum oxide crystals contained in the pellets. In the test disc "F", aluminum oxide crystals of 1 [were used, similar to those of the test disc "E «, But the proportion of aluminum oxide in this case was slightly lower at 85%. The test results obtained here are recorded in Table II in the same form as in Table I. Table 1I Abrasive Performance Compared to Alumina Crystal Size Note: The grinding wheels "D" and "E" were tested with a contact load of 359 kg on a 7.6 cm wide wheel, the wheel "F" with 323 kg contact load on a 7.6 cm wide wheel.

Wie bei einem Vergleich der in Tabelle 1I aufgeführten Angaben ersichtlich wird, besitzt die Prüfscheibe »E« mit einer durchschnittlichen Aluminiumkristallgröße von etwa 1 w im Vergleich zur Prüfscheibe »D« der gleichen Zusammensetzung, aber mit einer Aluminiumoxydkristallgröße von durchschnittlich 10 w, bei Anwendung der gleichen Prüfbedingungen wesentlich bessere Schleifeigenschaften, wie dies in dem Gütefaktor S2/W zum Ausdruck kommt. Die mit der Prüfscheibe »F« erzielten Ergebnisse sind deshalb angegeben, um die ausgezeichnete Schleifwirkung der Schleifpellets mit einer mittleren Aluminiumkristallgröße von etwa 1 w nochmals zu verdeutlichen. Wie in der Tabelle II angegeben, besitzt die Prüfscheibe »F« eine andere Zusammensetzung, und sie wurde auch unter anderen Bedingungen geprüft als die Prüfscheiben »D« und »E«.As can be seen from a comparison of the information listed in Table 1I the test disc "E" has an average aluminum crystal size of about 1 w compared to test disc "D" of the same composition, but with an aluminum oxide crystal size averaging 10 w, using the the same test conditions, significantly better grinding properties, as in that Quality factor S2 / W is expressed. The results obtained with the test disc »F« are therefore given to ensure the excellent grinding performance of the grinding pellets to be made clear again with an average aluminum crystal size of about 1 w. As indicated in Table II, the test disc "F" has a different composition, and it was also tested under different conditions than the test disks "D" and "E".

Es wurde noch eine Reihe von weiteren mit »G«, »H« und »I« bezeichneten Prüfscheiben hergestellt, um zu zeigen, wie sich die Dichte oder das spezifische Gewicht der Schleifpellets auf die Schleifwirkung einer daraus gefertigen Schleifscheibe auswirkt. Die Zusammensetzung der bei den Prüf-Scheiben »G«, »H« und »I« verwendeten Schleifpellets entsprach derjenigen der im BeispielI beschriebenen Pellets. Die Schleifpellets der Prüfscheiben »G«, »H« und »I« enthielten dabei jeweils etwa 78,7 % Aluminiumoxyd und etwa 21,3'% eines Glasbindemittels. Die Dichte der Schleifpellets der Prüfscheibe »G« entsprach im wesentlichen derjenigen der nach dem Beispiel »I« hergestellten Prüfscheibe »A«. Die mit den Schleifscheiben »G«, »H« und »I« erzielten Prüfergebnisse sind in Tabelle III angegeben. Wie aus der Tabelle III hervorgeht, lag das spezifische Gewicht oder die Dichte der Schleifpellets bei der Prüfscheibe »G« am höchsten und bei der Prüfscheibe »I« am niedrigsten. Diese unterschiedliche Dichte wurde in der Weise erzielt, daß bei der Herstellung der Schleifpellets unterschiedliche Brenntemperaturen zur Anwendung gelangten. Ein Vergleich der durch den Gütefaktor S2/W ausgedrückten Gütenummern zeigt eine progressive Abnahme der Schleifwirkung der Schleifscheiben mit abnehmender Dichte der Schleifpellets. Trotzdem. ist die Schleifwirkung der Prüfscheibe »I« immer noch wesentlich besser als diejenige von solchen Schleifscheiben, die unter Verwendung der bisher üblichen Schleifkörnchen aus geschmolzenem Aluminiumoxyd hergestellt und unter ähnlichen Bedingungen geprüft wurden. Aus diesem Grunde sollte das spezifische Gewicht der Schleifpellets bei mindestens 2,75 g/cm2, vorzugsweise aber bei einem derartigen Wert liegen, der im wesentlichen dem bei der jeweiligen Zusammensetzung erhältlichen Maximalwert entspricht.A number of others were designated with "G", "H" and "I" Test discs made to show how the density or the specific Weight of the grinding pellets on the grinding effect of a grinding wheel made from them affects. The composition of those used in the test targets "G", "H" and "I" Abrasive pellets were the same as the pellets described in Example I. the Grinding pellets from test disks "G", "H" and "I" each contained about 78.7 % Aluminum oxide and about 21.3% of a glass binder. The density of the grinding pellets the test disc "G" essentially corresponded to that of the example "I" manufactured test disc »A«. The ones achieved with the grinding wheels "G", "H" and "I" Test results are given in Table III. As from the table III, the specific gravity or density of the abrasive pellets was included the test disc "G" highest and the test disc "I" the lowest. These different density was achieved in such a way that in the manufacture of the Grinding pellets with different firing temperatures were used. A comparison the quality numbers expressed by the quality factor S2 / W shows a progressive decrease the grinding effect of the grinding wheels with decreasing density of the grinding pellets. Nevertheless. the grinding effect of the test wheel »I« is still significantly better than that of such grinding wheels using the hitherto customary Abrasive grains made from fused alumina and similar Conditions have been checked. For this reason, the specific gravity of the Abrasive pellets at at least 2.75 g / cm2, but preferably at such a rate Value are essentially that obtainable for the respective composition Corresponds to the maximum value.

Claims

Claims: 1. Alumina-containing abrasive grains for the production of grinding wheels or the like., D a -characterized in that these grains are designed as pellets (10, 12, 14) with a regular geometric shape, the 50 to 95% crystalline aluminum oxide with a average crystal size of less than 511 and 5 to 50% of a glass binder, the specific gravity of these pellets is at least 2.75 g / cms and the pellet structure has essentially no cracks and cracks and consists of a discontinuous aluminum oxide phase, which consists of a continuous vitreous phase is firmly bonded.

2. Grinding pellets according to claim 1, characterized in that they are smaller in their Dimension direction have a size between 0.076 and 0.33 cm.

3. Abrasive pellets according to one or both of the preceding claims, characterized in that the glass binder has the following composition: Weight percent Aluminum oxide. . . . . . . . . . . 10 to 25 Silicon dioxide. . . . . . . . . . . . . 50 to 70 Calcium oxide. . . . . . . . . . . . . . 5 to 15 Magnesia. . . . . . . . . . . 10 to 20 Minor Verunmini- gong. . . . . . . . . . . . . . . . . up to 3

4. Abrasive pellets according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that they contain 70 to 90% crystalline aluminum oxide with an average Crystal size less than 2 [, and 10 to 30% of a glass binder.

5. Process for the production of abrasive pellets according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the aluminum oxide and the binder in Mixed presence of water, the plastically deformable obtained in this way Mass is brought into pellets of the desired shape and the preformed and pre-calibrated Pellets dried and then the dried pellets at a temperature can be fired between 1400 and 1650 ° C.

6. Grinding wheel from the pellets one or more of the preceding claims, characterized in that the The proportion of pel jets in the disc is 40 to 64 percent by volume and that remaining volume. of the disc consists of a resinous binder that the holds the individual pellets firmly together.